專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬半導(dǎo)體器件和電阻性雙口網(wǎng)絡(luò)特性的測(cè)試裝置。
現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，國(guó)際上有代表性的是美國(guó)Tekt-ronix公司生產(chǎn)的Type 576Curve Tracer，Type 577 Curve Tracer;國(guó)內(nèi)產(chǎn)品為QT2型晶體管特性圖示儀等。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的這一類(lèi)圖示儀，其工作原理大致相同，都是以波形分別為正、負(fù)半波正弦波的電壓源為測(cè)試掃描信號(hào)，以正、負(fù)階梯的階梯波電壓源和電流源為控制信號(hào)，被測(cè)器件兩端的電壓和流經(jīng)相應(yīng)端口的電流分別由電壓、電流測(cè)試電路進(jìn)行測(cè)量，然后分別加到顯示裝置的水平通道和垂直通道，在螢光屏上將被測(cè)器件的特性以曲線形式顯示出來(lái)。這類(lèi)圖示儀只能直接測(cè)試電壓控制型半導(dǎo)體二端器件的i-v特性和三端或雙口器件的輸入、輸出特性曲線族，并且只能分別顯示上半平面或下半平面的特性，而不能直接測(cè)試電流控制型半導(dǎo)體二端器件的i-v特性，特別是不能測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的正、反向傳輸特性。目前，對(duì)半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的正、反向傳輸特性的直接測(cè)試，還是國(guó)際上半導(dǎo)體器件特性測(cè)試方法和技術(shù)上長(zhǎng)期存在的難題和空白，因而半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠家從未能在其產(chǎn)品手冊(cè)上給出直接測(cè)得的有關(guān)器件的正、反向傳輸特性曲線族和相應(yīng)的參數(shù)，對(duì)正確使用有關(guān)器件帶來(lái)諸多不便。同時(shí)，上述半導(dǎo)體器件特性測(cè)試儀，在測(cè)試負(fù)電阻器件的特性時(shí)，測(cè)試電路與被測(cè)負(fù)電阻器件構(gòu)成的系統(tǒng)常常容易產(chǎn)生振蕩，一旦這種振蕩現(xiàn)象發(fā)生，被測(cè)特性曲線最感興趣的負(fù)阻區(qū)段就變得模糊不清，使測(cè)試工作無(wú)法正常進(jìn)行。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有半導(dǎo)體器件測(cè)試儀所存在的問(wèn)題，提出一種能直接測(cè)試電壓控制型、電流控制型和既非壓控，又非流控的混合型半導(dǎo)體二端器件的i-v特性以及半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的輸入，輸出特性和正、反向傳輸特性等六組標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族(其六組標(biāo)準(zhǔn)特性表示式如表一所示)的半導(dǎo)體器件(或網(wǎng)絡(luò))特性測(cè)試裝置。本發(fā)明的進(jìn)一步目的還在于設(shè)計(jì)一種具有寄生振蕩抑制電路的半導(dǎo)體器件(或網(wǎng)絡(luò))特性測(cè)試儀，以有效地抑制在測(cè)試負(fù)電阻器件特性時(shí)出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象，使這種器件的負(fù)電阻特性穩(wěn)定清晰地在測(cè)試裝置中顯示出來(lái)。
本發(fā)明的目的可通過(guò)圖1所示的電路框圖構(gòu)成的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)，在裝置的設(shè)計(jì)方案中包括一個(gè)產(chǎn)生輸出波形為正、負(fù)半波或全波正弦波掃描信號(hào)的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路，一個(gè)產(chǎn)生輸出波形按正階梯或負(fù)階梯變化的階梯波信號(hào)的階梯信號(hào)產(chǎn)生電路，以及電流、電壓測(cè)量電路和顯示裝置等，將掃描信號(hào)產(chǎn)生電路和階梯信號(hào)產(chǎn)生電路(通稱(chēng)測(cè)試信號(hào)源電路)輸出的測(cè)試信號(hào)(掃描信號(hào)和階梯波信號(hào))輸入到被測(cè)器件(或網(wǎng)絡(luò))的有關(guān)端口，被測(cè)器件相應(yīng)端口上的待測(cè)電流和電壓傳送到電流、電壓測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量，再將電流、電壓測(cè)量電路的輸出信號(hào)傳送到顯示裝置以圖示被測(cè)器件的特性曲線，所說(shuō)的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的掃描信號(hào)包括電壓源掃描信號(hào)Vs(t)和電流源掃描信號(hào)Is(t)，階梯信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的階梯波信號(hào)包括電壓源階梯信號(hào)Vst和電流源階梯信號(hào)Ist;在裝置中還設(shè)置有傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器，寄生振蕩抑制電路和功能轉(zhuǎn)換控制電路，功能轉(zhuǎn)換控制電路具有若干控制端口，分別聯(lián)接到掃描信號(hào)產(chǎn)生電路、階梯信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端和電流、電壓測(cè)量電路的輸入端，以及可插接半導(dǎo)體二端和三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的測(cè)試接插座的接插端口。用以對(duì)輸入測(cè)試信號(hào)的類(lèi)型(掃描信號(hào)Is(t)或Vs(t)，階梯波信號(hào)Ist或Vst)和測(cè)試電路的連接方式進(jìn)行切換以形成各待測(cè)半導(dǎo)體器件(或網(wǎng)絡(luò))特性的測(cè)試狀態(tài)。傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器和寄生振蕩抑制電路也分別接到功能轉(zhuǎn)換控制電路中，傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器可通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路接到裝置的測(cè)試電路中的測(cè)試信號(hào)源輸出與被測(cè)器件之間以測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的傳輸特性，寄生振蕩抑制電路通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路連接在裝置的測(cè)試電路中，使輸入的掃描信號(hào)先經(jīng)過(guò)寄生振蕩抑制電路再加到被測(cè)器件(或網(wǎng)絡(luò))的相應(yīng)端口上。
本發(fā)明的傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器通常用一個(gè)工作于線性區(qū)段的運(yùn)算放大器，當(dāng)測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的傳輸特性時(shí)，通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路切換，使Is(t)或Ist經(jīng)過(guò)傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的反相輸入端加到被測(cè)器件的一個(gè)端口上，Vst或Vs(t)經(jīng)過(guò)傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的同相輸入端加到被測(cè)器件的同一個(gè)端口上，傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的輸出端連到被測(cè)器件的另一個(gè)端口，同時(shí)與電流、電壓測(cè)量電路的輸入端相連接，當(dāng)測(cè)量半導(dǎo)體器體(或網(wǎng)絡(luò))的其他特性時(shí)，該傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路切換而與測(cè)試系統(tǒng)脫離，并且其同相、反相輸入端分別通過(guò)接地電阻接地，以切斷其他信號(hào)的引入與防止產(chǎn)生干擾。
本發(fā)明的電流、電壓測(cè)量電路的任務(wù)是測(cè)量被測(cè)器件(或網(wǎng)絡(luò))兩端的電壓和流經(jīng)相應(yīng)端口的電流，它可以由兩條相同的測(cè)量電路通道構(gòu)成(電流測(cè)量通道的輸入端應(yīng)先將被測(cè)電流轉(zhuǎn)換成電壓后再進(jìn)行測(cè)量)，兩個(gè)測(cè)量通道的輸出分別送至特性顯示裝置的x、y輸入端。特性顯示裝置(即示波器)可以和整部測(cè)試裝置結(jié)合成一體，也可以采用單獨(dú)的雙線示波器，這時(shí)測(cè)試裝置的其余部分裝成一獨(dú)立的測(cè)試裝置，而將該裝置中的電流、電壓測(cè)量通道的兩個(gè)輸出用導(dǎo)線送到外接雙線示波器的x、y輸入端，利用雙線示波器的功能將被測(cè)器件的特性在螢光屏上以曲線形式顯示出來(lái)。
本發(fā)明的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路可由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路、波形變換電路、電流源掃描信號(hào)電路和電壓源掃描信號(hào)電路組成，正弦信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的正弦信號(hào)加到波形變換電路的輸入端，波形變換電路輸出正、負(fù)半波或全波正弦波電壓同時(shí)加到電流源掃描信號(hào)電路和電壓源掃描信號(hào)電路的輸入端，電流源掃描信號(hào)電路輸出電流源掃描信號(hào)Is(t)。電壓源掃描信號(hào)電路輸出電壓源掃描信號(hào)Vs(t)，Is(t)和Vs(t)分別接到功能轉(zhuǎn)換控制電路的控制端口以加到被測(cè)器件的相應(yīng)端子上。
本發(fā)明的階梯信號(hào)產(chǎn)生電路可由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路、階梯波產(chǎn)生電路、波形變換電路、階梯波電壓源電路和階梯波電流源電路組成，由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的正弦信號(hào)加到階梯波產(chǎn)生電路輸入端，階梯波產(chǎn)生電路輸出的階梯波電壓信號(hào)通過(guò)波形變換電路進(jìn)行波形變換，輸出正或負(fù)的階梯信號(hào)加到階梯波電壓源電路的輸入端，階梯波電壓源電路的輸出分兩路，一路作為電壓源階梯信號(hào)Vst加到功能轉(zhuǎn)換控制電路的相應(yīng)控制端口，另一路加到階梯波電流源電路的輸入端，階梯波電流源電路輸出正、負(fù)階梯波電流源信號(hào)再通過(guò)波形變換電路進(jìn)行極性控制，輸出按正階梯或負(fù)階梯變化的電流源階梯信號(hào)Ist加到功能轉(zhuǎn)換控制電路的相應(yīng)控制端口。
本發(fā)明的傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器，是一個(gè)工作于線性區(qū)段的運(yùn)算放大器，該放大器實(shí)現(xiàn)了對(duì)奇異電路元件全零器和無(wú)定器的摸擬，利用全零器和無(wú)定器奇特的i-v特性，實(shí)現(xiàn)了把一個(gè)電流源和一個(gè)電壓源同時(shí)加到被測(cè)半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的同一個(gè)端口上，而在另一個(gè)端口上，又不因測(cè)量電路的接入而對(duì)被測(cè)器件的特性引入任何附加的影響，從而能將半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的正、反向傳輸特性直接圖示出來(lái)。在測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的正、反向電流傳輸特性時(shí)，電流源掃描信號(hào)電路輸出的電流源掃描信號(hào)Is(t)經(jīng)過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路和傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的反相輸入端加到被測(cè)器件的一個(gè)端口上，與此同時(shí)，階梯波電壓源輸出的階梯波電壓Vst經(jīng)過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路和傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的同相輸入端加到被測(cè)器件的同一個(gè)端口上，在測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的正、反向電壓傳輸特性時(shí)，電壓源掃描信號(hào)電路輸出的電壓源掃描信號(hào)Vs(t)經(jīng)過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路和傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的同相輸入端加到被測(cè)器件的一個(gè)端口上，與此同時(shí)，階梯波電流源信號(hào)Ist通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路和傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的同相輸入端加到被測(cè)器件的同一個(gè)端口上。在上述的傳輸特性測(cè)試中，被測(cè)器件另一個(gè)端口上的電壓或流過(guò)的電流由與傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的輸出端連接的電流、電壓測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明的寄生振蕩抑制電路可包括電流控制型器件寄生振蕩抑制電路和電壓控制型器件寄生振蕩抑制電路。電流控制型器件寄生振蕩抑制電路由與電流源掃描信號(hào)Is(t)并聯(lián)的可變電阻Rp、切換開(kāi)關(guān)以及一組電感(含電感等于零的情況，必要時(shí)可接外接電感)Rp與Is(t)并聯(lián)后，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)與電感組中任一個(gè)電感(或外接電感)串聯(lián)，再接到被測(cè)器件的相應(yīng)端口，當(dāng)測(cè)試電流控制型負(fù)電阻器件特性出現(xiàn)寄生振蕩時(shí)，調(diào)節(jié)Rp和(或)通過(guò)切換開(kāi)關(guān)選擇串接電感組中合適的電感值，即可使寄生振蕩受到抑制而消失。電壓控制型器件寄生振蕩抑制電路由與電壓源掃描信號(hào)Vs(t)串聯(lián)的可變電阻Rs、切換開(kāi)關(guān)以及一組電容(含電容等于零的情況，必要時(shí)可接外接電容)組成，Rs與Vs(t)串聯(lián)后，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)與電容組中的任一個(gè)電容(或外接電容)并聯(lián)后再加到被測(cè)器件的相應(yīng)端口上。當(dāng)測(cè)試電壓控制型負(fù)電組特性出現(xiàn)寄生振蕩時(shí)，調(diào)節(jié)Rs和(或)通過(guò)切換開(kāi)關(guān)選擇與電容組中合適的電容值，即可使寄生振蕩受到抑制而消失。上述寄生振蕩抑制電路可以有效地抑制在測(cè)試負(fù)電阻器件特性時(shí)出現(xiàn)的寄生振蕩，使測(cè)試電路穩(wěn)定地工作，測(cè)得穩(wěn)定清晰的負(fù)電阻器件特性。
本發(fā)明的功能轉(zhuǎn)換控制電路可以是由若干切換開(kāi)關(guān)(如SW1、SW2和SW3)和控制繼電器(如J1、J2、J3和J4)組成的開(kāi)關(guān)控制電路，它的特點(diǎn)是通過(guò)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)可測(cè)量流控型，壓控型和既非流控又非壓控的混合型半導(dǎo)體二端器件的i-v特性和三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的六組共12種標(biāo)準(zhǔn)特性的測(cè)量電路連接狀態(tài)的切換。即在進(jìn)行每一種特性測(cè)量時(shí)，功能轉(zhuǎn)換控制電路將所需的測(cè)試信號(hào)輸入到被測(cè)器件的相應(yīng)端口，并將被測(cè)器件輸出的被測(cè)參數(shù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的電流、電壓測(cè)量電路，與此同時(shí)，切斷空閑電路的電源并將其輸入端接地，以排除可能產(chǎn)生的干擾。
由本發(fā)明所提供的電路所構(gòu)成的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)巧妙獨(dú)特，測(cè)試功能齊全，工作穩(wěn)定可靠，成為能全面測(cè)量并直接圖示電壓控制型，電流控制型和混合型半導(dǎo)體二端器件包括負(fù)電阻器件的i-v特性以及如表1所列的表示式所描述的半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的輸入，輸出特性和正、反向傳輸特性等六組標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族的新型半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置。
表1為半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的六組標(biāo)準(zhǔn)物理特性表示式;
圖1為本發(fā)明的總電路框圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的具體電路框圖。
以下結(jié)合


本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)如圖2所示，本實(shí)施例包括由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路(1)、波形變換電路(2)、電流源掃描信號(hào)電路(3)和電壓源掃描信號(hào)電路(4)組成的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路和由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路(1)、階梯波產(chǎn)生電路(5)、波形變換電路(2)、階梯波電壓源電路(6)和階梯波電流源電路(7)組成的階梯信號(hào)產(chǎn)生電路、電流、電壓測(cè)量電路(8)、(9)，傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器(10)，寄生振蕩抑制電路(11)，功能轉(zhuǎn)換控制電路(12)，具有a、b、c三個(gè)接插口的器件(或網(wǎng)絡(luò))測(cè)試接插座(13)和為整個(gè)圖示儀提供使有關(guān)電路正常工作所需要的直流電源的電源電路(14)，本實(shí)施例的特性顯示裝置采用獨(dú)立的外接雙線示波器，電流、電壓測(cè)量電路(8)、(9)的輸出分別送到外接雙線示波器x.y輸入端，利用雙線示波器的功能將被測(cè)器件的特性在熒光屏上以曲線形式顯示出來(lái)。由電流源掃描信號(hào)電路(3)輸出的電流源掃描信號(hào)Is(t)、電壓源掃描信號(hào)電路(4)輸出的電壓源掃描信號(hào)Vs(t)、階梯波電壓源(6)輸出的電壓源階梯信號(hào)Vst和由階梯波電流源(7)輸出信號(hào)通過(guò)波形變換電路(2)進(jìn)行極性控制后而輸出的電流源階梯信號(hào)Ist均分別加到功能轉(zhuǎn)換控制電路(12)的相應(yīng)控制端口，測(cè)試接插座具有a、b、c三個(gè)接插口，其中C口接地，a、b口分別接到功能轉(zhuǎn)換控制電路(12)的相應(yīng)控制端口。兩條實(shí)際上完全相同的測(cè)量電路通道電流、電壓測(cè)量電路(8)、(9)的輸入端也分別接到功能轉(zhuǎn)換控制電路(12)的相應(yīng)控制端口，在電流、電壓測(cè)量電路(8)、(9)的輸入端之前分別帶有電流轉(zhuǎn)換成電壓的電流測(cè)量電阻(R3-R6)和(R7-R10)分別由切換開(kāi)關(guān)SW4和SW5選擇量程。傳輸特性測(cè)量運(yùn)算放大器(10)是一個(gè)工作于線性區(qū)段的運(yùn)算放大器，其同相輸入端，反相輸入端以及輸出端也接在功能轉(zhuǎn)換控制電路(12)相應(yīng)的控制端口，電阻R1和R2是可分別接在傳輸特性測(cè)量運(yùn)算放大器同相和反相輸入端的兩個(gè)接地電阻。在寄生振蕩抑制電路(11)中，與Is(t)并聯(lián)的可變電阻Rp和切換開(kāi)關(guān)SW6以及電感組L1-L6和外接電感插口L0構(gòu)成電流控制型器件寄生振蕩抑制電路，與Vs(t)串聯(lián)的可變電阻R5，切換開(kāi)關(guān)SW7以及電容組C1-C6和外接電容插口C0構(gòu)成電壓控制型器件寄生振蕩抑制電路。功能轉(zhuǎn)換控制電路(12)主要由一個(gè)三刀六位開(kāi)關(guān)SW1、雙刀三位開(kāi)關(guān)SW2和SW3和與之配合的控制繼電器J1、J2、J3、J4以及相應(yīng)線路構(gòu)成，SW1的六個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)于測(cè)量描述半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的六組標(biāo)準(zhǔn)特性，它與控制繼電器配合，在測(cè)試某一組特性時(shí)，自動(dòng)地將測(cè)試這一組特性所需要的掃描信號(hào)和階梯信號(hào)加到被測(cè)器件相應(yīng)的端口，同時(shí)切斷未用上的掃描信號(hào)電路的電源，并將該電路的輸入端接地，SW3與控制繼電器J3、J4配合，一方面，將電流、電壓測(cè)量電路(8)、(9)的輸入端接入到被測(cè)器件的有關(guān)端口上，以測(cè)量該端口上的電壓或流過(guò)該端口的電流;另一方面，在測(cè)量半導(dǎo)體二端器件的i-v特性和三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的輸入、輸出特性時(shí)，利用電阻R1、R2將傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器IC的同相和反相輸入端接地，以防止引入干擾信號(hào)，而在測(cè)量半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的正、反向傳輸特性時(shí)，將掃描信號(hào)和階梯信號(hào)通過(guò)傳輸特性測(cè)量運(yùn)算放大器IC的同相和反相輸入端加到被測(cè)器件的有關(guān)端口上，并且在測(cè)量電流或電壓傳輸特性時(shí)，讓電流、電壓測(cè)量電路(8)、(9)同時(shí)處于電流或電壓測(cè)量狀態(tài)，以分別測(cè)量輸入端和輸出端的電流或電壓。雙刀三位開(kāi)關(guān)SW2用以控制被測(cè)器件特性的類(lèi)型，其第一位置(圖2中從上往下)對(duì)應(yīng)于測(cè)量半導(dǎo)體二端器件的i-v特性和三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的輸入輸出特性曲線族;第二、第三位置分別對(duì)應(yīng)于測(cè)量半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的電流與電壓傳輸特性曲線族。雙刀三位開(kāi)關(guān)SW3用以切換加到被測(cè)器件上的掃描信號(hào)和階梯信號(hào)，其第一位置(圖2中從左往右算)用以測(cè)量半導(dǎo)體二端器件的i-v特性，第二位置對(duì)應(yīng)于測(cè)量半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的輸入特性或正向傳輸特性，第三位置對(duì)應(yīng)于測(cè)量半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的輸出特性或反向傳輸特性。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，其中包括一個(gè)產(chǎn)生輸出波形為正、負(fù)半波或全波正弦波的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路，一個(gè)產(chǎn)生輸出波形按正階梯或負(fù)階梯變化的階梯波信號(hào)的階梯信號(hào)產(chǎn)生電路，以及電流、電壓測(cè)量電路和顯示裝置等，將掃描信號(hào)產(chǎn)生電路和階梯信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的測(cè)試信號(hào)(掃描信號(hào)和階梯波信號(hào))輸入到被測(cè)器件(或網(wǎng)絡(luò))的有關(guān)端口，被測(cè)器件相應(yīng)端口上的待測(cè)電流和電壓傳送到電流、電壓測(cè)量電路進(jìn)行測(cè)量，再將電流、電壓測(cè)量電路的輸出信號(hào)傳送到顯示裝置以圖示被測(cè)器件的特性曲線，其特征在于裝置中具有傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器、寄生振蕩抑制電路和功能轉(zhuǎn)換控制電路，所說(shuō)的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的掃描信號(hào)包括電壓源掃描信號(hào)Vs(t)和電流源掃描信號(hào)Is(t)，階梯信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的階梯波信號(hào)包括電壓源階梯信號(hào)Vst和電流源階梯信號(hào)Ist，功能轉(zhuǎn)換控制電路對(duì)輸入測(cè)試信號(hào)的類(lèi)型和測(cè)試電路的連接方式進(jìn)行切換以形成各待測(cè)半導(dǎo)體器件(或網(wǎng)絡(luò))特性的測(cè)試狀態(tài)，傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器可通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路接到裝置測(cè)試電路中的測(cè)試信號(hào)源輸出與被測(cè)器件之間以測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的傳輸特性，寄生振蕩抑制電路通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路連接在裝置的測(cè)試電路中，使輸入的掃描信號(hào)先經(jīng)過(guò)寄生振蕩抑制電路后再加到被測(cè)器件(或網(wǎng)絡(luò))的相應(yīng)端口上。
2.按權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，其特征在于所說(shuō)的傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器是一個(gè)工作于線性區(qū)段的運(yùn)算放大器，當(dāng)測(cè)試半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的傳輸特性時(shí)，通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路切換，Is(t)或Ist，經(jīng)過(guò)傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的反相輸入端加到被測(cè)器件的一個(gè)端口上，Vst或Vs(t)經(jīng)過(guò)傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的同相輸入端加到被測(cè)器件的同一個(gè)端口上，傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器的輸出端連到被測(cè)器件的另一端口，同時(shí)與電流、電壓測(cè)量電路的輸入端相連接;當(dāng)測(cè)量半導(dǎo)體器件(或網(wǎng)絡(luò))的其他特性時(shí)，該傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器通過(guò)功能轉(zhuǎn)換控制電路切換而與測(cè)試系統(tǒng)脫離，并且其同相、反相輸入端分別通過(guò)接地電阻接地。
3.按權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，其特征在于所述的掃描信號(hào)產(chǎn)生電路由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路(1)、波形變換電路(2)、電流源掃描信號(hào)電路(3)和電壓源掃描信號(hào)電路(4)組成，正弦信號(hào)產(chǎn)生電路(1)輸出的正弦信號(hào)加到波形變換電路(2)的輸入端，波形變換電路(2)輸出正、負(fù)半波或全波正弦波電壓同時(shí)加到電流源掃描信號(hào)電路(3)和電壓源掃描信號(hào)電路(4)的輸入端，電流源掃描信號(hào)電路(3)輸出電流源掃描信號(hào)Is(t)，電壓源掃描信號(hào)電路(4)輸出電壓源掃描信號(hào)Vs(t)。
4.按權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置，其特征在于所說(shuō)的階梯信號(hào)產(chǎn)生電路由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路(1)、階梯波產(chǎn)生電路(5)、波形變換電路(2)、階梯波電壓源電路(6)和階梯波電流源電路(7)組成，由正弦信號(hào)產(chǎn)生電路(1)輸出的正弦信號(hào)加到階梯波產(chǎn)生電路(5)的輸入端，階梯波產(chǎn)生電路(5)輸出的階梯波電壓信號(hào)通過(guò)波形變換電路(2)進(jìn)行波形變換，輸出正或負(fù)的階梯信號(hào)加到階梯波電壓源電路(6)的輸入端，階梯波電壓源電路(6)的輸出分兩路，一路作為電壓源階梯信號(hào)Vst加到功能轉(zhuǎn)換控制電路的相應(yīng)控制端口，另一路加到階梯波電流源電路(7)的輸入端，階梯波電流源電路(7)輸出正、負(fù)階梯波電流源信號(hào)再通過(guò)波形變換電路(2)進(jìn)行極性控制，輸出按正階梯或負(fù)階梯變化的電流源階梯信號(hào)Ist加到功能轉(zhuǎn)換控制電路的相應(yīng)控制端口。
5.按權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，其特征在于所說(shuō)的功能轉(zhuǎn)換控制電路主要包括切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2和SW3以及控制繼電器J1、J2、J3和J4，SW1和與之配合的控制繼電器J1和J2，以及SW3控制切換加到被測(cè)器件有關(guān)端口的掃描信號(hào)和階梯信號(hào)，同時(shí)切斷未用上的掃描信號(hào)電路的電源，并將該電路的輸入端接地，SW2和與之配合的控制繼電器J3和J4控制切換電流、電壓測(cè)量電路輸入端與被測(cè)器件有關(guān)端口的聯(lián)接方式以便測(cè)量被測(cè)器件有關(guān)端口的電壓或(和)電流。
6.按權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體特性測(cè)試裝置，其特征在于所說(shuō)的切換開(kāi)關(guān)SW1為三刀六位切換開(kāi)關(guān)，SW2和SW3均為雙刀三位切換開(kāi)關(guān)。
7.按權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，其特征在于所說(shuō)的寄生振蕩抑制電路包括電流控制型器件寄生振蕩抑制電路和電壓控制型器件寄生振蕩抑制電路，電流控制型器件寄生振蕩抑制電路由與電流源掃描信號(hào)Is(t)并聯(lián)的可變電阻Rp、切換開(kāi)關(guān)SW4以及一組電感(必要時(shí)可接外接電感)組成，Rp與Is(t)并聯(lián)后，通過(guò)SW4與電感組中任一個(gè)電感(或外接電感)串聯(lián)，再接到被測(cè)器件的相應(yīng)端口，電壓控制型器件寄生振蕩抑制電路由與電壓源掃描信號(hào)Vs(t)串聯(lián)的可變電阻Rs、切換開(kāi)關(guān)SW5以及一組電容(必要時(shí)可接外接電容)組成，Rs與Vs(t)串聯(lián)后，通過(guò)SW5與電容組中的任一個(gè)電容(或外接電容)并聯(lián)后再加到被測(cè)器件的相應(yīng)端口上。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件特性測(cè)試裝置，包括掃描信號(hào)產(chǎn)生電路，階梯信號(hào)產(chǎn)生電路、電流、電壓測(cè)量電路和特性顯示裝置等，特別具有傳輸特性測(cè)試運(yùn)算放大器，寄生振蕩抑制電路以及設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特的功能轉(zhuǎn)換控制電路。本裝置可直接圖示包括正、反向傳輸特性在內(nèi)的半導(dǎo)體三端或雙口器件(或網(wǎng)絡(luò))的六組標(biāo)準(zhǔn)特性和各種類(lèi)型的半導(dǎo)體二端器件的i-v特性，能有效地抑制負(fù)阻器件特性測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的寄生振蕩，結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全，工作可靠，操作簡(jiǎn)便，是一種新型的半導(dǎo)體器件特性測(cè)試儀器。
文檔編號(hào)G01R31/26GK1063558SQ91100540
公開(kāi)日1992年8月12日 申請(qǐng)日期1991年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月26日
發(fā)明者鐘國(guó)群 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州電子技術(shù)研究所